JP2003167257A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ギャップムラを十分に抑制することが可能な液
晶表示装置を提供すること。 【解決手段】本発明の液晶表示装置１は、一方の主面に
第１領域２１と前記第１領域２１に対して隆起した第２
領域２２とを有する第１基板２と、前記第１基板２の前
記主面と対向した第２基板３と、前記第１及び第２基板
２，３の少なくとも一方の対向面に設けられ且つ前記第
１及び第２基板２，３間の距離を一定に保つ複数のスペ
ーサ１２と、前記第１及び第２基板２，３間に介在した
液晶層４とを具備し、前記複数のスペーサ１２のうち前
記第２領域２２上に位置したものとそれから最も近くに
位置したものとの間の距離は、前記複数のスペーサ１２
のうち前記第１領域２１上に位置したものとそれから最
も近くに位置したものとの間の距離に比べてより長いこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特には、少なくとも一方の基板にスペーサが形成さ
れた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的に用いられている液晶表示
素子では、基板間にプラスチックビーズ等をスペーサと
して散在させることにより、上記基板間の間隔（セルギ
ャップ）を一定に保っている。しかしながら、このよう
な方法では、プラスチックビーズが基板上に不均一に配
置されることがある。この場合、ギャップムラを生じ、
表示不良となることがある。

【０００３】このような問題の発生を回避可能な方法と
して、基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて柱状ス
ペーサを形成することが知られている。この方法によれ
ば、所望の位置にスペーサを配置することができるた
め、プラスチックビーズに関連して上述した問題は生じ
得ないと考えられる。

【０００４】しかしながら、実際には、フォトリソグラ
フィ技術を用いて柱状スペーサを形成した場合であって
も、ギャップムラを生ずることがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、ギャップムラを十分に抑
制することが可能な液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一方の主面に第１領域と前記第１領域に
対して隆起した第２領域とを有する第１基板と、前記第
１基板の前記主面と対向した第２基板と、前記第１及び
第２基板の少なくとも一方の対向面に設けられ且つ前記
第１及び第２基板間の距離を一定に保つ複数のスペーサ
と、前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備
し、前記複数のスペーサのうち前記第２領域上に位置し
たものとそれから最も近くに位置したものとの間の距離
は、前記複数のスペーサのうち前記第１領域上に位置し
たものとそれから最も近くに位置したものとの間の距離
に比べてより長いことを特徴とする液晶表示装置を提供
する。

【０００７】また、本発明は、一方の主面に第１領域と
前記第１領域に対して隆起した第２領域とを有する第１
基板と、前記第１基板の前記主面と対向した第２基板
と、前記第１及び第２基板の少なくとも一方の対向面に
設けられ且つ前記第１及び第２基板間の距離を一定に保
つ複数のスペーサと、前記第１及び第２基板間に介在し
た液晶層とを具備し、前記複数のスペーサのうち前記第
２領域上に位置したものの径は、前記複数のスペーサの
うち前記第１領域上に位置したものの径に比べてより小
さいことを特徴とする液晶表示装置を提供する。

【０００８】なお、本発明において、複数のスペーサの
うち第２領域上に位置したものから最も近くに位置した
ものは、第１領域上に位置したスペーサ及び第２領域上
に位置したスペーサのいずれであってもよい。同様に、
複数のスペーサのうち第１領域上に位置したものから最
も近くに位置したものは、第１領域上に位置したスペー
サ及び第２領域上に位置したスペーサのいずれであって
もよい。また、本発明で言う「スペーサの径」は、第１
基板と第２基板との中間位置で両基板に平行にスペーサ
を切った断面において、この断面を両基板の法線方向か
ら見たときに、この断面の外径の２点とこの断面の重心
を通る線分のうち最短のものを意味する。

【０００９】本発明において、複数のスペーサは、第１
基板の第２基板との対向面に設けられていてもよく、第
２基板の第１基板との対向面に設けられていてもよく、
第１及び第２基板の双方の対向面に設けられていてもよ
い。

【００１０】本発明において、第１基板は第２基板との
対向面にスイッチング素子と配線と画素電極とを備えて
いてもよい。この場合、第１領域は画素電極と少なくと
も部分的に重なり合い、第２領域の少なくとも一部は配
線と重なり合っていてもよい。

【００１１】本発明において、第１及び第２基板の少な
くとも一方の基板は他方の基板との対向面にカラーフィ
ルタ層を備えていてもよい。この場合、カラーフィルタ
層の着色層を部分的に重ね合わせ、それらの積層部を上
記スペーサの少なくとも一部として利用してもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図に
おいて同様の構成部材には同一の参照符号を付し、重複
する説明は省略する。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施形態に係る液
晶表示装置を示す断面図である。図１に示す液晶表示装
置１は、ＴＮ駆動方式のカラー型液晶表示装置であっ
て、アクティブマトリクス基板２と対向基板３とを対向
させ、それら基板２，３間に液晶層４を介在させた構造
を有している。これら基板２，３間の周縁部には、液晶
材料を注入するための注入口（図示せず）を除いて接着
剤層１５が設けられており、その注入口は封止剤を用い
て封止されている。また、この液晶表示装置１の両面に
は偏光板５がそれぞれ貼り付けられており、その背面側
には図示しない光源が配置されている。

【００１４】図１に示す液晶表示装置１において、アク
ティブマトリクス基板２は、ガラス基板のような透明基
板６を有している。透明基板６上には、配線７及びスイ
ッチング素子（図示せず）が形成されている。また、透
明基板６の配線７及びスイッチング素子が設けられた面
には、カラーフィルタ層９及び周縁遮光層１０が形成さ
れており、カラーフィルタ層９上には画素電極１１及び
柱状スペーサ１２が積層されている。一方、対向基板３
は、ガラス基板のような透明基板１３を有している。透
明基板１３上には、共通電極１４が形成されている。な
お、図示していないが、アクティブマトリクス基板２及
び対向基板３のそれぞれの対向面には配向膜が設けられ
ている。

【００１５】アクティブマトリクス基板２に形成する配
線７は、透明基板６上で格子状に配列した走査線及び信
号線などで構成されている。また、図示しないスイッチ
ング素子は、例えば、アモルファスシリコンやポリシリ
コンを半導体層とした薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ
という）である。このスイッチング素子は、走査線及び
信号線などの配線７並びに画素電極１１と接続されてお
り、それにより、所望の画素電極１１に対して選択的に
電圧を印加することを能としている。

【００１６】カラーフィルタ層９は、例えば、画素電極
１１に対応してストライプ状に設けられた赤色の着色層
と緑色の着色層と青色の着色層とで構成されている。こ
れら着色層は、感光性樹脂とそれぞれの色に対応した着
色顔料或いは着色染料とを含有する混合物を用いて形成
することができる。

【００１７】周縁遮光層１０は、一般には額縁層などと
呼ばれ、画面の周縁部に形成される。周縁遮光層１０
は、例えば、カーボン微粒子のような黒色顔料や黒色染
料と感光性樹脂との混合物を用いて形成することができ
る。

【００１８】画素電極１１及び共通電極１４は、ＩＴＯ
のような透明導電材料で構成されている。電極１１，１
４は、例えばスパッタリング法などにより形成すること
ができる。

【００１９】柱状スペーサ１２は、感光性樹脂を用いて
形成することができる。すなわち、柱状スペーサ１２
は、例えば、カラーフィルタ層９上に感光性樹脂層を形
成した後、この感光性樹脂層をパターン露光・現像する
ことなどにより得られる。柱状スペーサ１２は、その少
なくとも一部を周縁遮光層１０と同一の材料で及び同一
の工程で形成することができる。また、カラーフィルタ
層９を構成する各着色層を部分的に重ね合わせて、それ
らの積層部を柱状スペーサ１２として利用することもで
きる。

【００２０】図示しない配向膜は、ポリイミドなどの透
明樹脂からなる薄膜にラビング処理等の配向処理を施す
ことにより形成され得る。

【００２１】さて、上記液晶表示装置１のアクティブマ
トリクス基板２では、カラーフィルタ層９や画素電極１
１の表面に、配線７などの下部構造の形状に対応して、
凹部２１と凸部２２とが生じている。そのため、スペー
サ１２の基板６からの高さは、凹部２１と凸部２２との
間で互いに異なっている。従来技術でギャップムラを十
分に抑制できなかった理由は、このような凹凸構造に起
因している。これについては、図２を参照しながら説明
する。

【００２２】図２（ａ）は従来の液晶表示装置のアクテ
ィブマトリクス基板を概略的に示す断面図であり、図２
（ｂ）は図２（ａ）のアクティブマトリクス基板を用い
た液晶表示装置を概略的に示す断面図である。また、図
３（ａ）は図１の液晶表示装置のアクティブマトリクス
基板を概略的に示す断面図であり、図３（ｂ）は図１の
液晶表示装置を概略的に示す断面図である。なお、図２
（ａ），（ｂ）及び図３（ａ），（ｂ）では、基板６，
１３、配線７、及び柱状スペーサ１２のみを描いてお
り、他の構成部材は省略している。

【００２３】スペーサ１２はアクティブマトリクス基板
２と対向基板３とを貼り合わせることにより変形する
（潰れる）、しかしながら、図２（ａ）に示すように、
柱状スペーサ１２の数密度や径は凹部２１と凸部２２と
の間で同一である場合、凹部２１と凸部２２との間でス
ペーサ１２の変形量（潰れ量）に大きな違いはない。そ
のため、従来技術では、図２（ｂ）に示すようなギャッ
プムラを生じていた。

【００２４】これに対し、本実施形態では、図３（ａ）
に示すように、柱状スペーサ１２の数密度を凹部２１に
比べて凸部２２においてより低くしている。そのため、
１つのスペーサに加えられる荷重は凹部２１に比べて凸
部２２においてより大きくなる。したがって、本実施形
態では、従来技術に比べて、凸部２２に位置するスペー
サの変形量がより大きくなり、図３（ｂ）に示すように
ギャップムラを抑制することができる。

【００２５】なお、通常、柱状スペーサ１２の数密度と
柱状スペーサ１２の隣り合うもの同士の間の距離とは相
関している。したがって、上記柱状スペーサ１２の数密
度とギャップムラとの間の関係は、柱状スペーサ１２の
隣り合うもの同士の間の距離とギャップムラとの間の関
係に置き換えることができる。例えば、柱状スペーサ１
２のうち、凸部２２上に位置したものとそれから最も近
くに位置したものとの間の距離を、凹部２１上に位置し
たものとそれから最も近くに位置したものとの間の距離
に比べてより長くすることにより、ギャップムラを抑制
することができる。

【００２６】本実施形態において、凹部２１上に位置し
たスペーサ１２とそれから最も近くに位置したスペーサ
１２との間の距離Ｄ₁に対する凸部２２上に位置したス
ペーサ１２とそれから最も近くに位置したスペーサ１２
との間の距離Ｄ₂の比Ｄ₂／Ｄ ₁は１．１〜２の範囲内に
あることが好ましく、１．２〜２の範囲内にあることが
より好ましい。通常、比Ｄ₂／Ｄ₁を上記範囲内とした場
合、ギャップムラを十分に抑制することができる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表
示装置を示す断面図である。図４に示す液晶表示装置１
は、スペーサ１２の径が凹部２１と凸部２２との間で互
いに異なっていること以外は図１に示す液晶表示装置１
とほぼ同様の構造を有している。すなわち、本実施形態
では、凸部２２上に位置するスペーサ１２の径を凹部２
２上に位置するスペーサ１２の径に比べてより小さくし
ている。このような構成によると、第１の実施形態と同
様、従来技術に比べて、凸部２２に位置するスペーサの
変形量がより大きくなる。したがって、本実施形態でも
ギャップムラを抑制することができる。

【００２８】本実施形態において、凹部２１上に位置し
たスペーサ１２の径ｄ₁と、凸部２２上に位置したスペ
ーサ１２の径ｄ₂との比ｄ₁／ｄ₂は１．２〜４の範囲内
にあることが好ましく、１．５〜４の範囲内にあること
がより好ましい。通常、比ｄ ₁／ｄ₂を上記範囲内とした
場合、ギャップムラを十分に抑制することができる。

【００２９】なお、上述のように、スペーサ１２は、ア
クティブマトリクス基板２と対向基板３とを貼り合わせ
ることにより変形する。すなわち、スペーサ１２の径
は、基板２，３を貼り合わせる前後で変化し得る。しか
しながら、通常、スペーサ１２は順テーパ状の断面形状
を有しており、そのため、スペーサ１２の変形は主とし
てその頂部において為される。換言すれば、スペーサ１
２の径は、スペーサ１２の底部或いはその近傍で測定し
た場合、基板２，３を貼り合わせる前後で殆ど変化しな
い。したがって、スペーサ１２の底部或いはその近傍を
観察することにより、完成した液晶表示装置１であって
も、スペーサ１２の径を凹部２１と凸部２２との間で異
ならしめたか否かを容易に判別することができ、同様
に、比ｄ₁／ｄ₂も容易に測定することができる。

【００３０】以上説明した第１及び第２の実施形態に係
る技術は、互いに組み合わせることができる。すなわ
ち、上述した液晶表示装置１は、例えば、不等式Ｄ₁＜
Ｄ₂に示す関係と不等式ｄ₁＞ｄ₂に示す関係との双方を
同時に満足していてもよい。

【００３１】第１及び第２の実施形態では、スペーサ１
２をアクティブマトリクス基板２に形成したが、スペー
サ１２は対向基板３に設けてもよく、基板２，３の双方
に設けてもよい。また、第１及び第２の実施形態では、
カラーフィルタ層９をアクティブマトリクス基板２に設
けたが、カラーフィルタ層９は対向基板３に設けてもよ
い。但し、スペーサ１２やカラーフィルタ層９をアクテ
ィブマトリクス基板２に設けた場合、基板２，３を貼り
合わせる際の位置合わせが容易である。

【００３２】さらに、第１及び第２の実施形態では、ス
イッチング素子を用いた液晶表示装置１について説明し
たが、単純マトリクス駆動方式を採用してカラー型ドッ
トマトリクス表示を行うこともできる。さらに、上記実
施形態では、ＴＮ型の液晶表示装置１について説明した
が、表示方式は、ＧＨ型、ＥＣＢ型、或いは強誘電性液
晶を利用したタイプ等であってもよい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００３４】（実施例１）図１に示す液晶表示装置１を
以下の方法により作製した。まず、ガラス基板６上に通
常の方法によりＴＦＴ及び配線７を形成して、ＸＧＡ型
ＴＦＴアレイ基板とした。

【００３５】次いで、基板６の配線７などを形成した面
に赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レ
ジストＣＲ−２０００（富士フィルムオーリン社製）を
スピナーを用いて塗布した。このようにして形成した塗
膜の上方にフォトマスクを配置し、このフォトマスクを
介して上記塗膜に露光量が１００ｍＪ／ｃｍ²となるよ
うに波長３６５ｎｍの紫外線を照射した。上述した条件
で露光を終えた後、１％のＫＯＨ水溶液を用いて上記塗
膜を２０秒間現像することにより厚さ３．２μｍの赤色
の着色層を形成した。

【００３６】さらに、緑色の顔料を分散させた紫外線硬
化型アクリル樹脂レジストＣＧ−２０００（富士フィル
ムオーリン社製）及び青色の顔料を分散させた紫外線硬
化型アクリル樹脂レジストＣＢ−２０００（富士フィル
ムオーリン社製）を用いて、赤色の着色層に関して説明
したのと同様の方法により、緑色の着色層及び青色の着
色層を順次形成した。以上のようにして、ＲＧＢカラー
フィルタ層９を形成した。

【００３７】次に、カラーフィルタ層９上に、スパッタ
リング法を用いてＩＴＯ膜を形成し、これをフォトリソ
グラフィ技術とエッチング技術とを用いてパターニング
することにより画素電極１１を得た。なお、これら画素
電極１１は、それぞれカラーフィルタ層９に設けたコン
タクトホールを介してＴＦＴのソース電極と接続される
ように形成した。

【００３８】その後、基板６の画素電極１１を形成した
面に、黒色の紫外線硬化樹脂を塗布した。これにより得
られた塗膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニ
ングすることにより、周縁遮光層１０とスペーサ１２と
を同時に形成した。なお、本実施例では、上記塗膜を露
光する際にスペーサ部の開口サイズが１５μｍ×２０μ
ｍのフォトマスクを使用して、凸部２２に相当する配線
（補助容量線）７上には９画素に１個の割合でスペーサ
１２を形成し、凹部２１上には９画素に２個の割合でス
ペーサ１２を形成した。また、このような方法で得られ
たスペーサ１２の高さは４．８μｍであった。

【００３９】さらに、基板６の画素電極１１を形成した
面に、配向膜材料であるＡＬ−３０４６（ＪＳＲ社製）
を６００Åの厚さで塗布し、得られた塗膜にラビング処
理を施して配向膜を形成した。以上のようにして、アク
ティブマトリクス基板２を完成した。

【００４０】上述した方法でアクティブマトリクス基板
２を作製する一方で、以下の方法により対向基板を作製
した。すなわち、まず、ガラス基板１３上に、スパッタ
リング法を用いてＩＴＯ膜を形成し、共通電極１４を得
た。その後、基板１３の共通電極１４を形成した面に、
配向膜材料であるＡＬ−３０４６（ＪＳＲ社製）を６０
０Åの厚さで塗布し、得られた塗膜にラビング処理を施
して配向膜を形成した。以上のようにして、対向基板３
を完成した。

【００４１】次いで、対向基板３の配向膜を形成した面
の周縁部に接着剤１５を注入口が残されるように印刷し
た。さらに、アクティブマトリクス基板２から共通電極
１４に電圧を印加するための電極転移材（図示せず）を
接着剤１５の周辺部の電極転移材（図示せず）上に形成
した。

【００４２】その後、アクティブマトリクス基板２と対
向基板３とを、それらの配向膜同士が対向するように及
びそれらのラビング方向が直交するように貼り合わせ、
さらに加熱して接着剤１５を硬化させることによりセル
を形成した。このセル中に液晶材料としてＺＬＩ−１５
６５（ＭＥＲＣＫ社製）を通常の方法により注入して液
晶層４を形成した。さらに、注入口を紫外線硬化樹脂で
封止し、ガラス基板６，１３のそれぞれに偏光板５を貼
り付けた。

【００４３】以上のようにして得られた液晶表示装置１
のセルギャップは４．８０±０．２０μｍと非常に良好
な値であった。また、この液晶表示装置１では、ギャッ
プムラは見られず、表示品位は極めて良好であった。

【００４４】なお、本実施例では、スペーサ１２を形成
する際、スペーサ部の開口サイズが１５μｍ×２０μｍ
のフォトマスクを使用したが、その開口サイズは５μｍ
²〜４０μｍ²の範囲内にあることが好ましい。また、本
実施例では、スペーサ１２を９画素に１個または２個の
割合で形成したが、３画素に１個〜１８画素に１個の割
合で形成することが好ましい。

【００４５】（実施例２）図４に示す液晶表示装置１を
以下の方法により作製した。まず、実施例１で説明した
のと同様の方法により、ガラス基板６上に、ＴＦＴ及び
配線７、ＲＧＢカラーフィルタ層９、並びに画素電極１
１を形成した。

【００４６】その後、基板６の画素電極１１を形成した
面に、黒色の紫外線硬化樹脂を塗布した。これにより得
られた塗膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニ
ングすることにより、周縁遮光層１０と高さ４．８μｍ
のスペーサ１２とを同時に形成した。なお、本実施例で
は、凸部２２に相当する配線（補助容量線）７上に９画
素に１個の割合でスペーサ１２を形成し、凹部２１上に
も９画素に１個の割合でスペーサ１２を形成した。ま
た、上記塗膜を露光する際には、スペーサ部の開口サイ
ズが凹部２１上で３０μｍ×２０μｍであり且つ凸部２
２上で１５μｍ×２０μｍであるフォトマスクを使用し
た。

【００４７】その後、基板６の画素電極１１を形成した
面に、実施例１で説明したのと同様の方法により配向膜
を形成した。以上のようにして、アクティブマトリクス
基板２を完成した。さらに、このアクティブマトリクス
基板２を用いて、実施例１で説明したのと同様の工程を
実施することにより、図４に示す液晶表示装置１を得
た。

【００４８】以上のようにして得られた液晶表示装置１
のセルギャップは４．８０±０．１５μｍと非常に良好
な値であった。また、この液晶表示装置１では、ギャッ
プムラは見られず、表示品位は極めて良好であった。

【００４９】なお、本実施例では、スペーサ１２を形成
する際、スペーサ部の開口サイズが１５μｍ×２０μｍ
及び３０μｍ×２０μｍのフォトマスクを使用したが、
その開口サイズは５μｍ²〜４０μｍ²の範囲内にあるこ
とが好ましい。また、本実施例では、スペーサ１２を９
画素に１個の割合で形成したが、３画素に１個〜１８画
素に１個の割合で形成することが好ましい。

【００５０】（実施例３）図５は、本発明の実施例３に
係る液晶表示装置を概略的に示す断面図である。本実施
例では、図５に示す液晶表示装置１を以下の方法により
作製した。

【００５１】まず、ガラス基板６上に、通常の方法によ
り、ＴＦＴ１６及び配線を形成した。次いで、基板６の
ＴＦＴ１６などを形成した面に、ポジ型の紫外線硬化型
樹脂をスピンコート法などにより１μｍ〜４μｍ程度の
厚さに塗布した。これにより得られた塗膜をプリベーク
した後、その塗膜のコンタクトホールを形成すべき部分
に露光量が２００ｍＪ／ｃｍ²〜２０００ｍＪ／ｃｍ²と
なるように波長３６５ｎｍの紫外線を照射した。さら
に、露光後の塗膜を現像することにより、コンタクトホ
ールが設けられた絶縁膜１７を形成した。

【００５２】次に、絶縁膜１７上に、スパッタリング法
を用いてＩＴＯ膜を形成した。これをフォトリソグラフ
ィ技術とエッチング技術とを用いてパターニングするこ
とにより画素電極１１を得た。なお、これら画素電極１
１は、それぞれコンタクトホールを介してＴＦＴ１０の
ソース電極と接続されるように形成した。

【００５３】次いで、基板６の画素電極１１を形成した
面に、ネガ型の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法など
により１μｍ〜４μｍ程度の厚さに塗布した。これによ
り得られた塗膜をプリベークした後、その塗膜のスペー
サ１２を形成すべき部分に露光量が２００ｍＪ／ｃｍ²
〜２０００ｍＪ／ｃｍ²となるように波長３６５ｎｍの
紫外線を照射した。さらに、露光後の塗膜を現像するこ
とにより、高さ４．８μｍの柱状スペーサ１２を形成し
た。なお、本実施例では、スペーサ１２のうち、アクテ
ィブマトリクス基板２と対向基板３とを貼り合わせた際
に凹部に相当する周縁遮光層１０上に位置するものの径
は２５μｍ×２５μｍとし、凸部に相当するカラーフィ
ルタ層９上に位置するものの径は１５μｍ×１５μｍと
した。また、それらスペーサ１２は、９画素に１個の割
合で形成した。

【００５４】その後、基板６の画素電極１１を形成した
面に、配向膜材料であるＡＬ−３０４６（ＪＳＲ社製）
を６００Åの厚さで塗布し、得られた塗膜にラビング処
理を施して配向膜を形成した。以上のようにして、アク
ティブマトリクス基板２を完成した。

【００５５】このようにして得られたアクティブマトリ
クス基板２と対向基板３とを用いて、実施例１で説明し
たのと同様の工程を実施することにより、図５に示す液
晶表示装置１を得た。なお、ここで使用した対向基板３
は、ガラス基板１３上に、赤の着色層９ａと緑の着色層
９ｂと青の着色層９ｃとを有するカラーフィルタ層９及
び周縁遮光層１０を形成し、カラーフィルタ層９上に共
通電極１４を形成した構造を有している。

【００５６】以上のようにして得られた液晶表示装置１
のセルギャップは４．８０±０．１５μｍと非常に良好
な値であった。また、この液晶表示装置１では、表示領
域と額縁近傍との間でギャップムラは見られず、表示品
位は極めて良好であった。

【００５７】（実施例４）凹部２１に対する凸部２２の
高さ及びスペーサ１２間の間隔が異なること以外は実施
例１で説明したのと同様の方法により複数の液晶表示装
置１を作製した。なお、本実施例では、それら液晶表示
装置１の間で、凹部２１に対する凸部２２の高さを０．
５μｍ〜２μｍの範囲内で互いに異ならしめるととも
に、凹部２１上での柱状スペーサ１２間の平均間隔に対
する凸部２２上での柱状スペーサ１２間の平均間隔の比
（ここでは、柱状スペーサ１２を周期的に配置したの
で、上記の比Ｄ₂／Ｄ₁に相当する）を１〜５の範囲内で
互いに異ならしめた。次に、これら液晶表示装置１のそ
れぞれについて、セルギャップ及びギャップムラ発生の
有無を調べた。その結果を図６に示す。

【００５８】図６は、実施例４に係る液晶表示装置１に
おけるスペーサ間隔とギャップムラとの間の関係を示す
グラフである。図中、横軸は比Ｄ₂／Ｄ₁を示し、縦軸は
凹部２１と凸部２２との間のセルギャップの差を示して
いる。また、図中、曲線３１は凹部２１に対する凸部２
２の高さを０．５μｍとした場合のデータを示し、曲線
３２は凹部２１に対する凸部２２の高さを１．０μｍと
した場合のデータを示し、曲線３３は凹部２１に対する
凸部２２の高さを２．０μｍとした場合のデータを示し
ている。

【００５９】図６の曲線３１から明らかなように、凹部
２１に対する凸部２２の高さが０．５μｍである場合、
比Ｄ₂／Ｄ₁を１．１〜２の範囲内とすることにより、ギ
ャップムラの発生を防止することができた。また、図６
の曲線３２，３３から明らかなように、凹部２１に対す
る凸部２２の高さが１．０μｍまたは２．０μｍである
場合、比Ｄ₂／Ｄ₁を１．２〜２の範囲内とすることによ
り、ギャップムラの発生を防止することができた。

【００６０】（実施例５）凹部２１に対する凸部２２の
高さ及びスペーサ１２の径が異なること以外は実施例１
で説明したのと同様の方法により複数の液晶表示装置１
を作製した。なお、本実施例では、それら液晶表示装置
１の間で、凹部２１に対する凸部２２の高さを０．５μ
ｍ〜２μｍの範囲内で互いに異ならしめるとともに、上
記の比ｄ₁／ｄ₂を１〜５の範囲［（１５μｍ×２０μ
ｍ）／（１５μｍ×２０μｍ）〜（３０μｍ×５０μ
ｍ）／（１５μｍ×２０μｍ）の範囲］内で互いに異な
らしめた。次に、これら液晶表示装置１のそれぞれにつ
いて、セルギャップ及びギャップムラ発生の有無を調べ
た。その結果を図７に示す。

【００６１】図７は、実施例５に係る液晶表示装置１に
おけるスペーサ径とギャップムラとの間の関係を示すグ
ラフである。図中、横軸は比ｄ₁／ｄ₂を示し、縦軸は凹
部２１と凸部２２との間のセルギャップの差を示してい
る。また、図中、曲線４１は凹部２１に対する凸部２２
の高さを０．５μｍとした場合のデータを示し、曲線４
２は凹部２１に対する凸部２２の高さを１．０μｍとし
た場合のデータを示し、曲線４３は凹部２１に対する凸
部２２の高さを２．０μｍとした場合のデータを示して
いる。

【００６２】図７の曲線４１から明らかなように、凹部
２１に対する凸部２２の高さが０．５μｍである場合、
比ｄ₁／ｄ₂を１．２〜４の範囲内とすることにより、ギ
ャップムラの発生を防止することができた。また、図７
の曲線４２，４３から明らかなように、凹部２１に対す
る凸部２２の高さが１．０μｍまたは２．０μｍである
場合、比ｄ₁／ｄ₂を１．５〜４の範囲内とすることによ
り、ギャップムラの発生を防止することができた。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、凹部
に比べて凸部においてスペーサ間の距離をより長くする
ことや、凹部に比べて凸部においてスペーサの径をより
小さくすることにより、スペーサの変形量を凹部に比べ
て凸部においてより大きくすることができるため、ギャ
ップムラの発生を抑制することができる。すなわち、本
発明によると、ギャップムラを十分に抑制することが可
能な液晶表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を
示す断面図。

【図２】（ａ）は従来の液晶表示装置のアクティブマト
リクス基板を概略的に示す断面図、（ｂ）は（ａ）のア
クティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置を概略的
に示す断面図。

【図３】（ａ）は図１の液晶表示装置のアクティブマト
リクス基板を概略的に示す断面図、（ｂ）は図１の液晶
表示装置を概略的に示す断面図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置を
示す断面図。

【図５】本発明の実施例３に係る液晶表示装置を概略的
に示す断面図。

【図６】実施例４に係る液晶表示装置におけるスペーサ
間隔とギャップムラとの間の関係を示すグラフ。

【図７】実施例５に係る液晶表示装置におけるスペーサ
径とギャップムラとの間の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…液晶表示装置 ２…アクティブマトリクス基板 ３…対向基板 ４…液晶層 １５…接着剤層 ５…偏光板 ６…透明基板 ７…配線 ９…カラーフィルタ層 １０…周縁遮光層 １１…画素電極 １２…柱状スペーサ １３…透明基板 １４…共通電極 ２１…凹部 ２２…凸部 ９ａ〜９ｃ…着色層 １６…スイッチング素子 １７…絶縁層 ３１〜３３…曲線 ４１〜４３…曲線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の主面に第１領域と前記第１領域に
   対して隆起した第２領域とを有する第１基板と、 前記第１基板の前記主面と対向した第２基板と、 前記第１及び第２基板の少なくとも一方の対向面に設け
   られ且つ前記第１及び第２基板間の距離を一定に保つ複
   数のスペーサと、 前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備し、 前記複数のスペーサのうち前記第２領域上に位置したも
   のとそれから最も近くに位置したものとの間の距離は、
   前記複数のスペーサのうち前記第１領域上に位置したも
   のとそれから最も近くに位置したものとの間の距離に比
   べてより長いことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 一方の主面に第１領域と前記第１領域に
   対して隆起した第２領域とを有する第１基板と、 前記第１基板の前記主面と対向した第２基板と、 前記第１及び第２基板の少なくとも一方の対向面に設け
   られ且つ前記第１及び第２基板間の距離を一定に保つ複
   数のスペーサと、 前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備し、 前記複数のスペーサのうち前記第２領域上に位置したも
   のの径は、前記複数のスペーサのうち前記第１領域上に
   位置したものの径に比べてより小さいことを特徴とする
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記複数のスペーサは前記第１基板の前
   記第２基板との対向面に設けられたことを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１基板は前記第２基板との対向面
   にスイッチング素子と配線と画素電極とを備え、前記第
   １領域は前記画素電極と少なくとも部分的に重なり合
   い、前記第２領域の少なくとも一部は前記配線と重なり
   合っていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
   ずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記第１基板は前記第２基板との対向面
   にカラーフィルタ層を備えたことを特徴とする請求項１
   乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。